Design preliminare di una grande costellazione di satelliti per l'osservazione in-situ di detriti spaziali: link budget e capacità computazionali

This work focuses on the analysis of methods for identifying and tracking space debris, focusing on the evolution of detection techniques over the last decades. Subsequently, we move on to the study of in situ observation techniques, identifying the development of satellite constellations, independent of meteorological events and circadian rhythms, as the best way to achieve greater awareness and knowledge of the space environment around the Earth. Furthermore, the paper proposes an innovative method that exploits the Star Trackers present in various satellites to monitor space in LEO and GEO through the development of a dedicated algorithm to be executed directly on board. This would be an enrichment of the cataloged objects which would become part of an essential database for a future in which artificial intelligence could directly allow autonomous navigation without impacts with objects thanks to automatic target recognition and data drawn from the archive.

Questo lavoro si concentra sull’analisi dei metodi di individuazione e tracciamento dei detriti spaziali soffermandosi sull’evoluzione delle tecniche di rilevamento nel corso degli ultimi decenni. Successivamente, si passa allo studio delle tecniche di osservazione in situ individuando nello sviluppo di costellazioni di satelliti, indipendenti dagli eventi meteorologici e dai ritmi circadiani, il modo migliore per arrivare ad una maggiore consapevolezza e conoscenza dell’ambiente spaziale intorno alla Terra. Inoltre, nel paper viene proposto un metodo innovativo che sfrutta gli Star Tracker presenti in diversi vettori spaziali per sorvegliare lo spazio in LEO e GEO attraverso lo sviluppo di un algoritmo dedicato da eseguire direttamente a bordo. Ciò permetterebbe un arricchimento degli oggetti catalogati che andrebbero a fare parte di un database essenziale per un futuro in cui direttamente l’intelligenza artificiale potrebbe consentire una navigazione autonoma priva di impatti con oggetti grazie ad un riconoscimento automatico dei target e ai dati attinti dall’archivio.